DE691271C - Vollhydraulische Vorrichtung zum Hobeln von Kurbel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine vollhydraulisch betätigte Einrichtung zum Hobeln, vonKurbel-' und Nöckenwelleriwangen unter Verwendung einer Musterform und eines Tasters, der 'die Stellung des Werkzeuges zum Werkstück bestimmt. Bei den bekannten Kopierverfahren wird der die Form abtastende Taster und mit ihm der Werkzeugträger von dem Muster aus bewegt j der Taster wird also entgegen dem Druck des Werkzeuges vorbewegt. Die Vorschubdrehbewegung der " Musterform und des Werkstückes muß somit entgegen einem sehr großen Widerstand erfolgen, der sich wegen der außerordentlich starken Seiten.-.

drücke auf den Taster vor allem bei sehr steilen Kurven ungünstig auf die Kopiel·- genauigkeit auswirkt.

Die Einrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kennzeichnet sich" im wesentlichen dadurch, daß der auf dem Hinundhergang an der Musterform ,anliegende Taster bei der zur Beistellung erfolgenden Schwenkung von Werkstück. und Muster um ihre Achsen abgehoben ist. Im Gegensatz zu der Arbeitsweise bekannter Kopierverfahren wird also . der Taster durch unabhängig von der Musterform gesteuerte Kräfte bewegt, wobei" die Musterform diese Bewegungen lediglich begrenzt; sie setzt daher den Vorschub drehbewegungen keinerlei Widerstand entgegen. Infolgedessen wird eine durchaus formgetreue Nachbildung des Werkstückes, 'und zwar auch von ganz steil ansteigendein Vorspriingen und Ansätzen, erreicht, zumal der Taster nach erfolgter Beistellung mit gleichem Druck an der Musterform wieder zur Anlage gebracht wird. Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist darin zu erblicken, daß beim Rücklauf das Werkzeug von dem Arbeitsstück abgehoben ist; das Werkzeug wird also geschont, da es das Werkstück nicht überschleift..

Die bekannten Einrichtungen zum Hobeln

Vj

von Kurbelwellenwangen sind sehr zeitraubend, und zwar auch dann, wenn in günstigen Fällen zwei Wangen, also je· ein Wangenpaar oder die in einer Flucht liegenden Wa;n-_: genpaare, gleichzeitig bearbeitet werden. Sa muß beispielsweise bei einer sechshubigeiii WeUe, bei der je zwei Kurbelzapfen in einer gleichen axialen Richtung liegen, derselbe Arbeitsgang dreimal oder auch sechsmal ι ο wiederholt werden. Sind" die Wangen der einzelnen Wangenpaare inoch verschieden voneinander geformt, so ist der gleiche Arbeitsgang sogar zwÖlfmal durchzuführen.

Um die gleichzeitige Bearbeitung mehrerer if, beliebig zueinander angeordneter Waingenpaare von Kurbelwellen oder Nockenwellen oder auch einzelner, verschiedenartig gestalteter Wangen gleichzeitig zu ermöglichen, sind eine entsprechende Anzahl von Taster- und Werkzeugträgern hintereinainder angeordnet, die einzeln, und zwar unabhängig voneinander, so gesteuert werden, daß dem. Werkstück in einem Arbeitsgang die mit der Musterform übereinstimmende Form gegeben wird.

In der Zeichnung ist eine vollhydraulisch arbeitende Werkzeugmaschine beispielsweise dargestellt. Es zeigen:

Abb. ι eine Vorderansicht teilweise im Schnitt,

Abb. 2 eine Seitenansicht hierzu, Abb. 3 eine teilweise Schnittansicht der Rückseite der Maschine,

Abb. 4 einen Schnitt nach der Linie A-B der Abb. 3,

Abb. 5 und 6 ein Schema zur Erläuterung der Wirkungsweise der Werkzeugmaschine.

Das Maschinengestell 1 trägt auf dem Bett 2 den längs beweglichen Arbeitsschlitten 3, auf dem mittels einer Abstützvorrichtung 4 das zu bearbeitende Werkstück, die Kurbelwelle 5, aufgespannt ist. Auf einem mit dem Maschinengestell 1 fest verbundenen Tisch 6 ist in einem Lagerbock 7 die Muster form8 gelagert. Das Werkstücks wird auf der einen Seite durch ein Futter 9 gehalten, welches auf der Welle 10 angeordnet ist und ein Schneckenrad 11 trägt. Hierbei ist die Welle 10 so ausgebildet, daß sie axiale Bewegungen gegenüber dem Schneckeinrad ausführen kann. Die Musterform 8 ist an ihrem einen Ende mit der Antriebswelle 12 (Abb. 4) fest verspannt, die in dem Maschinengestell 1 gelagert ist und gleichfalls ein Schneckenrad 13 trägt. Die beiden Schneckenrädern und 13 werden von einer mit Schnecken 14 und .15 versehenen Welle τ 6 aus angetrieben. Die Beistellung· wird durch einen hydraulisch bewegten Hilfskolben 17 bewirkt, der parallel So im Hauptflüssigkeitskreislauf geschaltet ist. Der Hilfskolben überträgt die Antriebsbewegung mittels einer Zahnstange 18, die in ein auf der Welle 16 angeordnetes Zahnrad 19 ■eingreift, auf die Schneckenräder 11 und 13 ■•-.itßd damit auf die von diesen bewegte Muster- ^ö|m 8 und das Werkstück 5. '-£'vZur Bearbeitung der Kurbelwellenwangen sind eine der Anzahl der Kurbelwangempaare entsprechende Zahl Taster- und Werkzeugträger 20 zwischen der Musterform und dem Werkstück vorgesehen. Die Werkzeuge sind mit 30 und die Taster mit 31 bezeichnet. Die Taster- und Werkzeugträger 20 sind in Steuerzylindern 35, 36 geführt und durch Anschlagleisten 37 gegen Verdrehung gesichert.

Der Hauptantrieb der Werkzeugmaschine, d. h. der Antrieb des Schlittens 3 und die Beistellung der Musterform 8 und des Weilcstückes s, erfolgt durch den hydraulisch bewegten Arbeitskolben 40. Zur Einleitung des Arbeitshubes (Abb. 5 und 6) wird der Arbeitszylinderkammer 21 Druckflüssigkeit zugeleitet, die von dieser Kammer aus durch die Kanäle 22, 23 zu der Kammer 24 des Hilfszylinders und der Kammer 25 eines Hauptzylinders tritt. Dadurch werden der Hilfskolben 17, der Arbeitskolben 40 und der Hauptkolben 41 nach rechts bewegt.

Der Hilfskolben 17 gibt bei dieser Bewegung mit einer geringen Verzögerung den Kanal 26 frei, durch weichen über ein Rückschlagventil 27 die Druckflüssigkeit zu dem oberen Steuerzylinder 35 des Taster- und Werkzeugträgers 20 gelangt. Gleichzeitig mit der vom Arbeitskolben 40 bewirkten Vor-Schubbewegung des Schlittens 3 wird dem Werkstück 5 und der Musterform 8 eine Vorschubdrehbewegung erteilt. Diese Beistellung vermittelt der Hilfskolben 17, indem die auf der Welle 16 gelagerten Schnecken 14, 15 mittels des Zahnrades 19 und damit die Schnekkenräder 11, 13 um ein der gewünschten Spanabnahme entsprechendes Stück ruckartig gedreht werden.

Nachdem die Beistellung erfolgt ist, wird der Taster- und Werkzeugträger 20 infolge der dem Steuerzylinder 3 5 von dem Arbeitszylinder 39 zugeführten Druckflüssigkeit so weit herabgeführt, bis der Taster 31 an der Musterform einen Widerstand findet. Zuvor ist der Hauptkolben 41 durch die aus der Kammer 21 des Arbeitszylinders 39 zugeführten Druckflüssigkeit nach rechts bewegt worden. Der Hauptkolben 41 treibt eine einseitige Kolbenpumpe 42 an und steht mit dieser durch einen doppelarmigen Hebel 43 in Verbindung, der um einen Drehpunkt 44 beweglich ist. Der eine Arm 46 dieses Hebels greift in eine Aussparung 47 des Hauptkolbens 41 ein. Die Anschlagflächeii 50, 51 der Aussparung sind so weit voneinander angeordnet, daß der Hauptkolben 41 bei der Zu-

leitung der Druckflüssigkeit zunächst 'eine Leerbewegung ausführt. Sobald die Anschlagfläche 50 an dem Hebelarm 46 anschlägt, wird die einseitige Kolbenpumpe 42 nach links bewegt. Die aus der Kammer des Steuerzylinders-36 des Taster- und Werkzeugträgers 20 durch die Druckflüssigkeitszufuhr zum Steuerzylinder 35 verdrängte ' Flüssigkeitsmenge tritt in die Kammer 53. der KoI-benpumpe 42 über, wodurch der Taster 31 mit der Musterform 8 in Berührung kommt und das Werkzeug 30 eine entsprechende Anstellung zum Werkstück 5 erfährt. '

Die Abwärtsbewegungen des Taster- und Werkzeugträgers 20 sind nicht immer gleich » groß, sondern werden mit abfallender Kurve der Musterform 8 größer und mit ansteigender Kurve kleiner. Da die Bewegung der Kolbenpumpe 42 unverändert bleibt, muß ein ao Ausgleich der Flüssigkeitsmenge herbeigeführt werden. Der Kanal. 5.5, welcher die Kammer 53-der Kolbenpumpe 42 mit der Kammer des Steuerzylinders 36 des Taster- und Werkzeugträgers 20 verbindet, ist daher durch Kanäle 56,57 unter Zwischenschaltung eines Rückschlagventils 58: an den Sumpf 59 angeschlossen. Das Rückschlagventil 58 ist so ausgebildet, daß es durch die der Arbeitshubseite über den Kanal 60 entnommene Druckflüssigkeit gesteuert wird,.

Ist die aus 'der Kammer des Steuerzylinders 36 verdrängte Flüssigkeitsmenge zu gering, so stellt sich im Kanal 5 5 ein Unterdruck ein, der das Rucks chlagveintil 58 öffnet und so ieine Verbindung der Kammer 53 der Kolbenpumpe 42 mit dem Sumpf 59 herstellt. Die fehlende Flüssigkeit wird durch die Kanäle 57, 56, 55 in die Kammer 5.3 !eingesaugt. Ist dagegen die aus dem Steuerzylinder 36 verdrängte Flüssigkeitsmenge größer als die Flüssigkeitsmenge, welche von der Kammer 53 aufgenommen werden kann, so wird das Rückschlagventil 58 entgegen dem Druck im Kanal 55 geöffnet, da der auf deji Kolben 62 des Rückschlagventils 58 über den Kanal 60 wirkende Druck größer ist als der auf dem Ventilkörper 58 ruhende Druck. Es kann also die von der Kammer 53 der Kolbenpumpe 42 nicht aufgenommene Flüssigkeit in den Sumpf 59 abfließen.

Die zur Anstellung des Werkzeuges 30 erforderlichen Bewegungen werden während der Leerlaufvorschubbewegung des Schlittens 3 und der Beistellung der Musterform 8 und des Werkstückes 5 ausgeführt, also bevor das Werkzeug in' Eingriff mit dem Werkstück kommt und die Spanabnahme erfolgt. Sobald die Schneidstühle .30 angreifen, wird durch diese ein Druck nach oben auf den Taster- und Werkzeugträger 20 und damit ein Gegendruck auf die in der Kammer des Steuerkolbehs 35. befindliche Druckflüssigkeit ausgeübt. Unter der Einwirkung, dieses Druckes schließt sich das im Zuführungskanal. 26 angeordnete Rückschlagventil 27, wodurch ein Ausweichen der Werkzeuge nach oben verhindert wird.

Nach jedem Arbeitshub wird der Förderweg der Pumpe mittels einer Umsteuereinrichtung umgeschaltet. Die Kammer 21 des Arbeitszylinders 39 wird drucklos, und die Förderung der Druckflüssigkeit 'erfolgt nunmehr in die Arbeitszylinderkamnier 38, wodurch die Rücklaufbewegung des Schlittens 3 eingeleitet wird. Die Druckflüssigkeit tritt weiter durch den Kanal 65 zu der Kammer 66 des Hilfszylinders 67 und durch den Kanal 68 zu der Kammer 69 des Hauptzylinders 70. Der Hilfskolben 17 und mit ihm die Zahnstange 18 werden nach links bewegt, bis der Hilfskolben 17 an dem verstellbaren Anschlag 71 anliegt, der die Vorschubdrehbewegung der Meisterwelle 8 und des Werkstückes 5, also die Spanstärke, bestimmt. Hierbei macht das Zahnrad 19, welches mit einem eingebauten, nicht dargestellten Freilaufgetriebe ausgestattet ist, eine Leerbewegung. Die Musterform 8 und das Werkstück 5 bleiben also in der Lage, die bei der vorangegangenen Anstellbewegung eingenommen wurde.

Der Hauptkolben 41 bewegt sich nach links und macht zunächst ebenfalls eine Leerbewegung. Sobald die Anschlagfläche 51 mit dem Hebelarm 46 in Berührung kommt, wird der Hebel 43 her umgeschwenkt, und die Kolbenpumpe 42 nimmt ihre rechte Totlage ein. Diese Totlage, ist durch den Anschlag 3.7. bestimmt, der zur Veränderung der Füllung des Zylinderraumes vorgesehen ist, so daß man es in der Hand hat, die Bewegung des Taster- und Werkzeugträgers dem zu. bearbeitendeii Werkstück anzupassen. Die in der Kammer 53 der Kolbenpumpe 42 vorhandene Druckflüssigkeit tritt in die Kammer deß Steuerzylinders 36 über 'und bewegt den Taster- und Werkzeugträger aufwärts. Der Taster 31 und das Werkzeug 30 werden somit abgehoben. Die Aufwärtsbewegung wird dadurch möglich, daß die in der Kammer des oberen Steuerzylinders 35 befindliche Druckflüssigkeit über eine Rückführungsleitung 7 5 abfließen kann. In dieser Leitung befindet sich ein Rückschlagventil 74 mit 'einem Steuerkolben 76, das sich durch den über die Zweigleitung 77 einwirkenden Flüssigkeitsdruck öffnet, Damit ist der Weg für den Abfluß der Flüssigkeit aus dem Steuerzylinder35 über den Kanal 26, das Rückschlagventil 74 und die Rückführungsleitung 75 in den Sumpf 59 freigegeben.

Alle diese Bewegungein werden während der Anfangsbewegung des Schlittens 3 beim

Rücklauf erzeugt, so daß die Schneidstähle 30 beim Überlaufen des Werkstückes 5 dieses nicht mehr berühren, wodurch die Schneidhaltigkeit des Werkzeuges gefördert wird. Nach beendigtem Rücklauf wird der nächste Arbeitshub, wie dies oben beschrieben ist, eingeleitet; das Arbeitsstück und die Musterform werden um die Spanstärke weitergedreht, der Taster- und Werkzeugträger herto abgeführt, worauf die Spanabnahme wieder erfolgen kann.

Bei Anordnung einer der Anzahl der Kurbelwellenwangenpaar e entsprechejnden Zahl von Taster- und Werkzeugträgern 20 lassen sich die Steuerzylinder 35 über eine gemeinsame Flüssigkeitszuleitung mit der Druckflüssigkeit versorgen, und es ist auch nur ein Hilfskolben 17 notwendig. Die Steuerzylinder 36 sind einzeln an je eine besondere Kolben-ίο pumpe 42 angeschlossen, um ungleichförmige Bewegungen der Taster- und Werkzeugträger 20 zu verhindern. Der Antrieb dieser Kolbenpumpe 42 läßt sich jedoch durch einen Hauptkolben 41 bewirken. Um lange Zuleitungskanäle zu den oberen Steuerzylindern 35 zu vermeiden, empfiehlt es sich, die Steuerzylind^ßr 35,36 in einem gemeinsamen Gehäuse unterzubringen.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   i. Vollhydraulische Vorrichtung zum Hobeln von Kurbel- oder Nockenwellenwangen nach einer Musterform, bei der mittels eines Tasters die Stellung des Werkzeugs gegenüber dem Werkstück bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der. auf dem Hinundhergang an der Musterform (8) anliegende Taster (31) bei der zur Beistellung· erfolgenden Schwenkung von Werkstück (5) und Muster (8) um ihre Achsen abgehoben ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskolben (-40) mit einem Hauptkolben (41) zum Antrieb einer einseitigen Kolbenpumpe (42) zur Förderung der Flüssigkeit für die Abhebebewegung und einem die Beistellung von Werkstück und Muster bewirkenden Hilfskolben (17), der gleichzeitig eine Abzweigleitung (26) des Hauptflüssigkeitsstromes zur Erzeugung der Aufsetzbewegung steuert, parallel im Hauptflüssigkeitskreislauf geschaltet ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb der Kolbenpumpe (42) durch einen doppelarmigen Hebel (43) erfolgt.
4. 4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Förderleitung (55) der Kolbenpumpe (42) ein beim Rückhub öffnendes Rückschlagventil (58) vorgesehen ist, dessen Ausflußleitung (57) unterhalb des Flüssigkeitsspiegels im Sumpf (59) mündet, während 6g in der Abzweigleitung (26) ein vom Druck in der Arbeitshubseite des Arbeitskolbens (40) öffnendes Rückschlagventil (74) angeordnet ist.
5. 5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4 zur Bearbeitung mehrerer beliebig zueinander angeordneter Kurbel- oder Nockenwellenwangen, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der Kolbenpumpen (42) der Zahl der parallel 'geschalteten Taster- und Werkzeugträger (20) entspricht, während für sämtliche Tasterund Werkzeugträger (20) nur ein Hauptkolben (41) und ein Hilfskolben (17) vorgesehen ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen